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J-GLOBAL ID：202102210153842103   整理番号：21A0057136

大気球試験機の空力-飛行シミュレーションに基づく大域的飛行・空力制御の最適化

Trajectory and Control Optimization for Mars Airplane Balloon Experiment Based on Aerodynamic- Flight Simulation

著者 (4件)： 橘高洋人 (東京都大) ,  金崎雅博 (東京都大) ,  藤田昂志 (東北大) ,  永井大樹 (東北大)
資料名： 宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM)  (宇宙科学技術連合講演会(CD-ROM))
巻： 64th  ページ： ROMBUNNO.1D07  発行年： 2020年 
JST資料番号： S0277B  ISSN： 1884-1945  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本論文では,火星飛行機バルーン実験-2(MABE-2)に対する飛行および制御最適化に適用した大域的最適化法を検討した。最初に,著者らは運動方程式を解明するために空力データベースを開発し,次に,制約処理による多目的進化アルゴリズム(MOEA)をグローバル最適化のために採用した。本研究では,MABE-2飛行の最初の位相を設計シナリオとして考察し,航空機は,科学的バルーンから垂直に解放され,地上に降下し,そして,空気力学的調査のためにピッチアップおよび水平飛行をさせた。多目的設計問題を解決した。一つの目的関数は航空機上の最大空力荷重の最小化であり,他は,科学的バルーンから解放後の垂直飛行からピッチを有する水平飛行までの経過時間の最小化であった。同じ設計問題も定義し,MABE-2の結果と比較するためにMABE-1について解いた。最適化結果は,それぞれの目的関数の間にトレードオフがあることを示している。MABE-2はMABE-1より低い最大マッハ数を持ち,従って,MABE-2はより低い動的圧力環境でより高い迎え角で安定して飛行することができることが分かった。したがって,グローバル探索を採用することによって,著者らは,目標航空機の種々の飛行を導き出し,それらを可能な飛行として考察することができた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 惑星探査 ,  飛行機 ,  宇宙飛行体 ,  気球 ,  *空気力学 ,  制御 ,  *最適化 ,  飛行シミュレーション
準シソーラス用語： 火星探査

分類 (1件)： 宇宙飛行体の空気力学  (QK02030P)

引用文献 (26件)：

• 臼井寛裕, 宮本英昭:次世代火星探査に向けて: 探査史および将来探査計画, 地球化学 48, pp.221-230, 2014.
• M. D. Johnston, J. E. Graf, R.W. Zurek, et al.:The Mars Reconnaissance Orbiter Mission: From Launch to the Primary Science Orbit, IEEE Aerospace Conference, 2007.
• F. Abilleira, A. Halsell, M. K. Chung, et al.:2018 Mars Insight Mission Design and Navigation Overview, AAS/AIAA Astrodynamics Specialist Conference, 2018.
• A. A. Fraeman, L. A. Edgar, J. P. Grotzinger, et al.: Curiosity’s’Investigation at Vera Rubin Ridge, 49th Lunar and Planetary Science Conference, 2018.
• 永井大樹:火星探査航空機実現のための空力課題とその現状,第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム, JSASS-2014-2049,2014.

タイトルに関連する用語 (6件)： 気球 ,  試験機 ,  空力 ,  飛行シミュレーション ,  飛行 ,  最適化